[01760476]水产养殖业物联网技术集成研究与应用示范

1、 课题来源与背景 本项目是2014年立项的天津市科技支撑计划重点项目（合同编号：14ZCZDNC00009）。 目前制约水产养殖物联网的关键技术问题有： （1）缺乏水产养殖业水质监控系统定型产品,系统集成度不高。 （2）各种污染物、藻类等吸附于传感器探头,导致测量数据不准,影响传感器寿命和应用成本。 （3）增氧、投饵等设备多为人工控制,缺乏精准调控数据模型,急需集成度高的控制系统。 （4）缺乏实用的水产品质量安全追溯系统,尤其是鲜活水产品个体追溯难题一直没有得到有效解决。 2、 技术原理及性能 （1）对传感器性能参数进行分析,开发水质传感器集成模块,通过数据融合算法提高抗干扰能力。 （2）采用超声波清洗与射流清洗相结合的方式实现传感器清洁。 （3）通过RFID、二维码进行水产品个体、群体身份标识与识别,完成水产品质量追溯。 （4）利用Richards生长函数提出河鲈鱼和加州鲈鱼生长的Richards模型。 3、 技术的创造性与先进性 （1）研发了溶解氧、温度、pH等水质传感器集成模块。 （2）研制出水产养殖物联网一体化装置、数据监测与清洁维护模式切换控制装置。 （3）研发了水产养殖动物追溯RFID电子标签和相应的信息感读终端。 （4）发明了新的RFID电子标签防冲突算法。 （5）发明了低功耗的集约化水产养殖物联网介质访问控制方法。 （6）提出了一种河鲈鱼和加州鲈鱼的Richards生长函数 参数估计方法,建立了基于Richards生长函数的河鲈鱼、加州鲈鱼精细管理模型。 4、 技术的成熟度,适用范围和安全性 项目研发技术处于比较成熟阶段,适用于集约化水产养殖企业,符合安全性要求。 5、 应用情况及存在的问题 项目成果在天津市海发珍品实业发展有限公司、天津市天祥水产有限责任公司等养殖企业进行了应用示范,效果良好,同时也存在一些问题。 （1）水质传感器品牌众多、技术路线不统一、技术标准缺失,导致水质传感器信号集成难度较大。 （2）传感器自动清洁装置以射流清洁为主,超声波和臭氧为辅,对不同水质环境下传感器的清洁效果不一。